小学奥数之容斥原理
(完整版)小学四年级奥数容斥问题

容斥问题(一)容斥问题涉及到一个重要的原理——包含与排除原理,也称为容斥原理,即当两个计数部分有重复包含时,为了不重复地计数,应从它们的和中排除重复部分。
这一讲我们先介绍容斥原理1对n个事物,如果采用两种不同的分类标准:按性质a分类与性质b分类(如图1),那么,具有性质a或性质b的事物的个数=Na+Nb-Nab。
例1.一个班有55名学生,订阅《小学生数学报》的有12人,订阅《今日少年报》的有9人,两种报纸都订阅的有5人。
(1)订阅报纸的总人数有多少?(2)两种报纸都没订阅的有多少人?例2.一个旅行社有36人,其中会英语的有24人,会俄语的有18人,两样都不会的有4人,两样都会的有多少人?例3.在1到100的全部自然数中,既不是6的倍数也不是5的倍数的数有多少个?例4.艺术节那天,学校的画廊里展了了每个年级学生的图画作品,其中有23幅画不是五年级的,有21幅画不是六年级的,五、六年级参展的画共有8幅。
其他年级参展的画共有多少幅?练习与思考1.将边长分别为4厘米和5厘米的正方形纸片部分重叠,盖在桌面上(如图6),已知重叠的部分为9平方厘米,两块正方形纸片盖住桌面的总面积是多少平方厘米?2.二(2)班有50名学生,下课后每人都至少做完了一门作业,其中做完语文作业的有35人,做完数学作业的有40人,两种作业都做完的有多少人?3.有62名学生,其中会弹钢琴的有11名,会吹竖笛的有56名,两样都不会的有4名,两样都会的有多少名?4.某校选出50名学生参加区作文比赛和数学比赛,作文比赛获奖的有14人,数学比赛获奖的有12人,有3人两项比赛都获奖的,两项比赛都没获奖的有多少人?5.四(1)班有40个学生,其中有25人参加数学小组,23人参加航模水组,有19人两个小组都参加了,那么,有多少人两个小组都没有参加?6.在一次数学测验中,所有同学都答了第1、2两题,其中答对第1题的有35人,答对第2题的有28人,这两题都答对的有20人,没有人两题都答错。
第十讲 容斥原理小学五年级奥数

點算的奧秘:容斥原理基本公式「容斥原理」(Principle of Inclusion and Exclusion)(亦作「排容原理」)是「點算組合學」中的一條重要原理。
但凡略為複雜、包含多種限制條件的點算問題,都要用到這條原理。
現在首先從一個點算問題說起。
例題1:設某班每名學生都要選修至少一種外語,其中選修英語的學生人數為25,選修法語的學生人數為18,選修德語的學生人數為20,同時選修英語和法語的學生人數為8,同時選修英語和德語的學生人數為13 ,同時選修法語和德語的學生人數為6,而同時選修上述三種外語的學生人數則為3,問該班共有多少名學生?答1:我們可以把上述問題表達為下圖:其中紅色、綠色和藍色圓圈分別代表選修英語、法語和德語的學生。
根據三個圓圈之間的交叉關係,可把上圖分為七個區域,分別標以A至G七個字母。
如果我們用這七個字母分別代表各字母所在區域的學生人數,那麼根據題意,我們有以下七條等式:(1) A+D+E+G = 25;(2) B+D+F+G = 18;(3) C+E+F+G = 20;(4) D+G = 8; (5) E+G = 13;(6) F+G = 6;(7) G = 3。
現在我們要求的是A+B+C+D+E+F+G。
如何利用以上資料求得答案?把頭三條等式加起來,我們得到A+B+C+2D+2E+2F+3G = 63。
可是這結果包含了多餘的D、E、F和G,必須設法把多餘的部分減去。
由於等式(4)-(6)各有一個D、E和F,若從上述結果減去這三條等式,便可以把多餘的D、E和 F減去,得A+B+C+D+E+F = 36。
可是這麼一來,本來重覆重現的G卻變被完全減去了,所以最後還得把等式(7)加上去,得最終結果為A+B+C+D+E+F+G = 39,即該班共有39名學生。
□在以上例題中,給定的資料是三個集合的元素個數以及這些集合之間的交集的元素個數。
在該題的解答中,我們交替加上及減去這些給定的資料。
小学奥数教程:容斥原理之数论问题_全国通用(含答案)

1. 了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容;2. 掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用.一、两量重叠问题 在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算.求两个集合并集的元素的个数,不能简单地把两个集合的元素个数相加,而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数,即减去交集的元素个数,用式子可表示成:A B A B A B =+-(其中符号“”读作“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思;符号“”读作“交”,相当于中文“且”的意思.)则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分,C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A B ,即阴影面积.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分,C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A B ,即阴影面积.包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合A B 、的并集A B 的元素的个数,可分以下两步进行:第一步:分别计算集合A B 、的元素个数,然后加起来,即先求A B +(意思是把A B 、的一切元素都“包含”进来,加在一起);第二步:从上面的和中减去交集的元素个数,即减去C A B =(意思是“排除”了重复计算的元素个数). 二、三量重叠问题A 类、B 类与C 类元素个数的总和A =类元素的个数B +类元素个数C +类元素个数-既是A 类又是B 类的元素个数-既是B 类又是C 类的元素个数-既是A 类又是C 类的元素个数+同时是A 类、B 类、C 类的元素个数.用符号表示为:A B C A B C A B B C A C A B C =++---+.图示如下:教学目标知识要点1.先包含——A B + 重叠部分A B 计算了2次,多加了1次; 2.再排除——A B A B +- 把多加了1次的重叠部分A B 减去.图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数,大圆表示C 的元素的个数.1.先包含:A B C ++ 重叠部分A B 、B C 、C A 重叠了2次,多加了1次. 2.再排除:A B C A B B C A C ++--- 重叠部分A B C 重叠了3次,但是在进行A B C ++- A B B C A C --计算时都被减掉了. 3.再包含:A B C A B B C A C A B C ++---+.7-7-4 容斥原理之数论问题在解答有关包含排除问题时,我们常常利用圆圈图(韦恩图)来帮助分析思考.【例 1】 在1~100的全部自然数中,不是3的倍数也不是5的倍数的数有多少个? A B【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 如图,用长方形表示1~100的全部自然数,A 圆表示1~100中3的倍数,B 圆表示1~100中5的倍数,长方形内两圆外的部分表示既不是3的倍数也不是5的倍数的数.由1003331÷=可知,1~100中3的倍数有33个;由100520÷=可知,1~100中5的倍数有20个;由10035610÷⨯=()可知,1~100既是3的倍数又是5的倍数的数有6个.由包含排除法,3或5的倍数有:3320647+-=(个).从而不是3的倍数也不是5的倍数的数有1004753-=(个).【答案】53【巩固】 在自然数1100~中,能被3或5中任一个整除的数有多少个?【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 1003331÷=,100520÷=,10035610÷⨯=().根据包含排除法,能被3或5中任一个整除的数有3320647+-=(个).【答案】47【巩固】 在前100个自然数中,能被2或3整除的数有多少个?【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 如图所示,A 圆内是前100个自然数中所有能被2整除的数,B 圆内是前100个自然数中所有能被3整除的数,C 为前100个自然数中既能被2整除也能被3整除的数.前100个自然数中能被2整除的数有:100250÷=(个).由1003331÷=知,前100个自然数中能被3整除的数有:33个.由10023164÷⨯=()知,前100个自然数中既能被2整除也能被3整除的数有16个.所以A 中有50个数,B 中有33个数,C 中有16个数.因为A ,B 都包含C ,根据包含排除法得到,能被2或3整除的数有:50331667+-=(个).【答案】67【例 2】 在从1至1000的自然数中,既不能被5除尽,又不能被7除尽的数有多少个?【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 1~1000之间,5的倍数有10005⎡⎤⎢⎥⎣⎦=200个,7的倍数有10007⎡⎤⎢⎥⎣⎦=142个,因为既是5的倍数,又是7的倍数的数一定是35的倍数,所以这样的数有100035⎡⎤⎢⎥⎣⎦=28个. 所以既不能被5除尽,又不能被7除尽的数有1000-200-142+-28=686个.【答案】686【巩固】 求在1至100的自然数中能被3或7整除的数的个数.【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 记 A :1~100中3的倍数,1003331÷=,有33个;B :1~100中7的倍数,1007142÷=,有14个;A B :1~100中3和7的公倍数,即21的倍数,10021416÷=,有4个.依据公式,1~100中3的倍数或7的倍数共有3314443+-=个,则能被3或7整除的数的个数为43个.【答案】43例题精讲【例 3】 以105为分母的最简真分数共有多少个?它们的和为多少?【考点】容斥原理之数论问题 【难度】4星 【题型】解答【解析】 以105为分母的最简真分数的分子与105互质,105=3×5×7,所以也是求1到105不是3、5、7倍数的数有多少个,3的倍数有35个,5的倍数有21个,7的倍数有15个,15的倍数有7个,21的倍数有5个,35的倍数有3个,105的倍数有1个,所以105以内与105互质的数有105-35-21-15+7+5+3-1=48个,显然如果n 与105互质,那么(105-n )与n 互质,所以以105为分母的48个最简真分数可两个两个凑成1,所以它们的和为24.【答案】48个,和24【巩固】 分母是385的最简真分数有多少个?并求这些真分数的和.【考点】容斥原理之数论问题 【难度】4星 【题型】解答【解析】 385=5×7×11,不超过385的正整数中被5整除的数有77个;被7整除的数有55个;被11整除的数有35个;被77整除的数有5个;被35整除的数有11个;被55整除的数有7个;被385整除的数有1个;最简真分数的分子可以有385-77-55-35+5+11+7-1=240.对于某个分数a/385如果是最简真分数的话,那么(385-a )/385也是最简真分数,所以最简真分数可以每两个凑成整数1,所以这些真分数的和为120.【答案】240个,120个【例 4】 在1至2008这2008个自然数中,恰好是3、5、7中两个数的倍数的数共有 个.【考点】容斥原理之数论问题 【难度】3星 【题型】填空【关键词】西城实验【解析】 1到2008这2008个自然数中,3和5的倍数有200813315⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个,3和7的倍数有20089521⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个,5和7的倍数有20085735⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个,3、5和7的倍数有200819105⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个.所以,恰好是3、5、7中两个数的倍数的共有1331995195719228-+-+-=个.【答案】228个【例 5】 求1到100内有____个数不能被2、3、7中的任何一个整除。
小学奥数容斥原理

小学奥数容斥原理
小学奥数中的容斥原理是一种经典的数学方法,它常常用于解决有关组合计数的问题。
容斥原理可以帮助我们计算两个集合的交集、并集以及差集的元素个数。
具体来说,容斥原理告诉我们,要计算两个集合的并集的元素个数,我们可以先计算每个集合的元素个数,然后减去这两个集合的交集的元素个数。
这样可以避免重复计算。
例如,假设我们有两个集合A和B,集合A中有3个元素,集合B中有4个元素。
如果我们想计算这两个集合的并集的元素个数,根据容斥原理,我们应该先计算集合A的元素个数,再计算集合B的元素个数,然后减去集合A和集合B的交集的元素个数。
另外,容斥原理也可以用于计算三个集合的并集、四个集合的并集,以及更多集合的并集,只需要依次计算每个集合的元素个数,并根据公式依次加减交集的元素个数。
需要注意的是,在应用容斥原理时,我们需要确保计算交集和并集时没有重复计算的情况发生。
这需要我们对问题进行仔细分析和思考,以保证计算结果的正确性。
总之,容斥原理是一种解决组合计数问题的有力工具,在小学奥数中有着重要的应用,通过灵活运用容斥原理,我们可以更快、更准确地解决各类问题。
(完整版)小学奥数-容斥原理(教师版)(可编辑修改word版)

容斥原理森林中住着很多动物,据说狮子大王派仙鹤去统计鸟类的种数,蝙蝠跑过去对仙鹤说;“我有翅膀,我应该是属于鸟类的。
”于是仙鹤就把蝙蝠统计到鸟类的种类里去了,结果得出森林中一共有 80 种鸟类。
狮子大王又派大象去统计野兽的种类数,蝙蝠听说又来统计兽类了,急忙跑过去对大象说;“我没有羽毛,我应该是属于兽类的。
”于是大象就把蝙蝠统计到兽类的种类里去了,结果统计出森林中一共有 60 种兽类。
最后狮子大王问:“森林中共有鸟类和兽类多少种?”狡猾的狐狸听见了仙鹤和大象的统计结果,高兴地向狮子大王汇报:“这还不简单!森林中共有鸟类和兽类 140 种。
”这个统计正确吗?同学们肯定会说:“不对!蝙蝠被算了两次,应该再减去一,是 139 种。
”这个故事说明了一个数学问题,那就是被称为“容斥原理”的包含与排除问题。
当需要计数的两类事物互相包含(有部分重复交叉)时,应把重复计数的部分排除掉。
由此我们得到逐步排除法(容斥原理):当两个计数部分有重复时,为了不重复计数,应从它们的和中减去重复部分。
容斥原理 1如果被计数的事物有 A、B 两类,那么, A 类 B 类元素个数总和= 属于 A 类元素个数+ 属于 B 类元素个数—既是 A 类又是 B 类的元素个数。
即A∪B = A+B - A∩B容斥原理 2如果被计数的事物有 A、B、C 三类,那么, A 类和 B 类和 C 类元素个数总和= A 类元素个数+ B 类元素个数+C 类元素个数—既是 A 类又是 B 类的元素个数—既是 A 类又是 C 类的元素个数—既是 B 类又是 C 类的元素个数+既是 A 类又是 B 类而且是 C 类的元素个数。
即A∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A +A∩B∩C容斥原理 1【例 1】★一次期末考试,某班有 15 人数学得满分,有 12 人语文得满分,并且有 4 人语、数都是满分,那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人?【解析】依题意,被计数的事物有语、数得满分两类,“数学得满分”称为“A 类元素”,“语文得满分”称为“B 类元素”,“语、数都是满分”称为“既是 A 类又是 B 类的元素”,“至少有一门得满分的同学”称为“A 类和 B 类元素个数”的总和。
小学的奥数之容斥原理

容斥原理(一)【例题分析】例1. 有长8厘米,宽6厘米的长方形与边长5厘米的正方形。
如图放在桌面上,求这两个图形盖住桌面的面积?分析与解:阴影部分是直角三角形,是两个图形的重叠部分,它的面积是:(平方厘米)方法一:(平方厘米)方法二:(平方厘米)方法三:(平方厘米)答:盖住桌面的面积是67平方厘米。
例2. 六一班参加无线电小组和航模小组的共26人,其中参加无线电小组的有17人,参加航模小组的有14人,两组都参加的有多少人?分析与解:把17人和14人相加,是把两组都参加的人算了两次,所以减去总人数,就是两组都参加的人数(人)。
也可以这样解:(人)或(人)答:两组都参加的有5人。
例3. 六一班有学生46人,其中会骑自行车的有19人,会游泳的有25人,既会骑车又会游泳的有7人,既不会骑自行车又不会游泳的有多少人?分析与解:先求出46人中会骑车或会游泳的有多少人,从中减去会骑车或会游泳的人数,剩下的就是既不会骑车也不会游泳的人数。
(人)(人)答:既不会骑车又不会游泳的有9人。
例4. 某年级的课外小组分为美术、音乐、手工三个小组,参加美术小组有20人,参加音乐小组有24人,参加手工小组有31人,同时参加美术和音乐两个小组有5人,同时参加音乐和手工两个小组有6人,同时参加美术和手工两个小组的有7人,三个小组都参加的有3人,这个年级参加课外小组的同学共有多少人?分析与解:图中的5、6、7人都是两两重叠的部分,图中的3人是三个重叠的部分,要从三个组的总人数中减去重复多余的部分。
(人)答:这个年级参加课外小组的有60人。
例5. 某班在短跑、投掷和跳远三项检测中,有4人三项都未达到优秀,其他人至少有一项是优秀,下表是得优秀的情况,请你算出全班人数。
短跑投掷跳远跑跳跑投跳投三项19 21 20 9 10 6 3分析与解:根据题意画出如下图要求全班有多少人,先要求出跑、跳、投至少有一项达到优秀的人数,加上三项都未达到优秀的,就是全班人数。
小学奥数趣味学习《容斥问题》典型例题及解答
小学奥数趣味学习《容斥问题》典型例题及解答容斥原理是解决计数问题的重要方法,在计数时要求注意无一重复无一遗漏,为了使重叠部分不被重复计算,人们研究出一种新的计数方法,这种方法的基本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。
常见的容斥问题有两者容斥、三者容斥两种。
数量关系:A∪B = A+B - A∩BA∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A + A∩B∩C解题思路和方法:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复。
可画文氏(韦恩)图来解题。
例题1:有两块木板各长50厘米,把两块木板钉成一块长木板,中间钉在一起的重叠部分长8厘米。
钉成的木板长 _____ 厘米。
解:1、本题考查了学生的运算能力、应用能力。
解决重叠问题时,要注意重叠的部分不能重复计算。
2、两块木板一共长50+50=100(厘米),如果钉在一起,说明原来的两个8厘米变成了一个8厘米,这样钉成的木板比100厘米少了8厘米,所以钉成的木板长100-8=92(厘米)。
例题2:有两张各长20厘米的纸条,粘贴在一起后的总长是36厘米,那么重叠部分长()厘米。
A、2B、4C、8D、16解:1、此题考查孩子的应用能力、运算能力。
孩子没有进行画图理解,只是凭自己的主观想象进行思考,没有找到总长度与重复部分长度之间的关系,在后面计算时出现错误。
2、两张纸条如果没有重叠,那么一共长20+20=40(厘米),而重叠后的长度是36厘米,短了40-36=4(厘米),说明重叠部分的长度是4厘米。
选择B。
例题3:某班在短跑、投掷和跳远三项检测中,有4人三项都未达到优秀,其他人至少有一项是优秀,下表是得优秀的情况,这个班共有多少人?解:根据题意画图2、我们可以先算出19+20+21=60(人),但是这里有被重复算的和漏算的,我们要注意减去重复的部分,加上漏算的部分。
六年级《容斥原理》奥数教案
星系站备课教员:第二讲容斥原理一、教学目标: 1. 理解容斥原理,会画图分析其中关系,正确的找出答案。
2. 培养逻辑思维和数学思考能力。
3. 培养良好的书写习惯。
二、教学重点:理解容斥原理,会画图分析其中关系。
三、教学难点:理解容斥原理,会画图分析其中关系。
四、教学准备:PPT五、教学过程:第一课时(40分钟)一、外星游记(5分钟)师:一个家庭里有2个爸爸和2个儿子,同学们你们知道这个家庭有几个人吗?生1:4个啊,2+2=4啊。
生2:一个家庭怎么会有2个爸爸呢?师:这问题问的太好了,同学们,你爸爸叫你爷爷叫什么?生:爸爸啊。
师:那你爷爷管你爸爸叫什么呢?生:儿子。
师:所以这个家庭有几个人啊?生:3个。
师:也就是说爸爸既是爸爸也是儿子对吗?生:是的。
师:所以对于重复的题,我们在计算的时候要排除。
也就是我们这节课所要学习的内容。
【板书课题:容斥原理】二、星海遨游(30分钟)(一)星海遨游1(10分钟)一个班有48人,班主任在班会上问:“谁做完语文作业?请举手!”有37人举手。
又问:“谁做完数学作业?请举手!”有42人举手。
最后问:“谁语文、数学作业都没有做完?”没有人举手。
求这个班语文、数学作业都完成的人数。
师:同学们,最后班主任问了什么问题?生:谁语文、数学作业都没有做完?师:是的,但是有没有人举手啊?生:没有。
师:那说明什么?生:全班的人都至少做完一门作业。
师:至少做完一门作业都包括什么呢?生:只做完数学作业,只做完语文作业,语文、数学作业都做完。
师:现在我把我们班分成三组,第一组代表只做完语文作业的,第二组代表语文、数学都做完的,第三组代表只做完数学作业的,都明白自己都代表什么吗?生:明白。
师:那么我们班的人数怎么求?生:就等于三个组的人数和。
师:如果我问谁做完语文作业,那么哪些人会举手?生:第一组和第二组的人。
师:这些人有多少个?生:……(根据实际情况的人数)师:那如果我问谁做完数学作业呢?生:第二组和第三组的人。
小学奥数《容斥原理》
有的有27人,这个班有学生多少人?
容斥原理
订阅报纸的总人数是 多少?(2)两种报纸 都没订阅的有多少人?
一个班有45名学生,订阅《小学生数学报》的有15人, 订阅《今日少年报》的有10人,两种报纸都订阅的有6人。
二.有100位旅客,其中有10人既不懂英语又不 懂俄语,有75人懂英语,83人懂俄语,问既 懂英语又懂俄语的有多少人?
三.求不超过100的自然数中,不能被3、5中任 何一数整除的数的个数。
一个俱乐部里,会下中国象棋的有69人,会下 国际象棋的有52人,这两种棋都不会下的有12 人,都会下的有30人。这个俱乐部里有多少人?
. 六一班有学生46人,其中会骑自行 的有19人,会游泳的有25人,既会骑 又会游泳的有7人,既不会骑自行车 不会游泳的有多少人?
例4. 某年级的课外小组分为美术、音乐、手 工三个小组,参加美术小组有20人,参加音 乐小组有24人,参加手工小组有31人,同时 参加美术和音乐两个小组有5人,同时参加音 乐和手工两个小组有6人,同时参加美术和手 工两个小组的有7人,三个小组都参加的有3 人,这个年级参加课外小组的同学共有多少人?
如果被计数的事物有A、B、C三类,那么, A类或B类或C类元素个数= A类元素个数 + B类元素个数+C类元素个数—既是A类 又是B类的元素个数—既是A类又是C类的 元素个数—既是B类又是C类的元素个数+ 既是A类又是B类而且是C类的元素个数。
一.四(1)班有40个学生,其中25人参加数学 小组,23人参加航模小组,有19个人两个小 组都参加了,那么,有多少人两个小组都没 有参加?
小学奥数之容斥原理知识点
小学奥数之容斥原理知识点容斥原理容斥问题涉及到一个重要原理——包含与排除原理,也叫容斥原理。
即当两个计数部分有重复包含时,为了不重复计数,应从它们的和中排除重复部分。
容斥原理:对n个事物,如果采用不同的分类标准,按性质a分类与性质b分类(如图),那么具有性质a或性质b 的事物的个数=Na+Nb-Nab。
例1:一个班有48人,班主任在班会上问:“谁做完语文作业?请举手!”有37人举手。
又问:“谁做完数学作业?请举手!”有42人举手。
最后问:“谁语文、数学作业都没有做完?”没有人举手。
求这个班语文、数学作业都完成的人数。
分析与解答:完成语文作业的有37人,完成数学作业的有42人,一共有37+42=79人,多于全班人数。
这是因为语文、数学作业都完成的人数在统计做完语文作业的人数时算过一次,在统计做完数学作业的人数时又算了一次,这样就多算了一次。
所以,这个班语文、数作业都完成的有:79-48=31人。
例2:某班有36个同学在一项测试中,答对第一题的有25人,答对第二题的有23人,两题都答对的有15人。
问多少个同学两题都答得不对?分析与解答:已知答对第一题的有25人,两题都答对的有15人,可以求出只答对第一题的有25-15=10人。
又已知答对第二题的有23人,用只答对第一题的人数,加上答对第二题的人数就得到至少有一题答对的人数:10+23=33人。
所以,两题都答得不对的有36-33=3人。
例3:某班有56人,参加语文竞赛的有28人,参加数学竞赛的有27人,如果两科都没有参加的有25人,那么同时参加语文、数学两科竞赛的有多少人?分析与解答:要求两科竞赛同时参加的人数,应先求出至少参加一科竞赛的人数:56-25=31人,再求两科竞赛同时参加的人数:28+27-31=24人。
例4:在1到100的自然数中,既不是5的倍数也不是6的倍数的数有多少个?分析与解答:从1到100的自然数中,减去5或6的倍数的个数。
从1到100的自然数中,5的倍数有100÷5=20个,6的倍数有16个(100÷6=16……4),其中既是5的倍数又是6的倍数(即5和6的公倍数)的数有3个(100÷30=3……10)。
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容斥原理(一)
【例题分析】
例1. 有长8厘米,宽6厘米的长方形与边长5厘米的正方形。
如图放在桌面上,求这两个图形盖住桌面的面积
分析与解:阴影部分是直角三角形,是两个图形的重叠部分,它的面积是:
(平方厘米)
方法一:(平方厘米)
方法二:(平方厘米)
方法三:(平方厘米)
答:盖住桌面的面积是67平方厘米。
例2. 六一班参加无线电小组和航模小组的共26人,其中参加无线电小组的有17人,参加航模小组的有14人,两组都参加的有多少人
分析与解:把17人和14人相加,是把两组都参加的人算了两次,所以减去总人数,就是两组都参加的人数(人)。
也可以这样解:(人)
或(人)
答:两组都参加的有5人。
例3. 六一班有学生46人,其中会骑自行车的有19人,会游泳的有25人,既会骑车又会游泳的有7人,既不会骑自行车又不会游泳的有多少人
分析与解:先求出46人中会骑车或会游泳的有多少人,从中减去会骑车或会游泳的人数,剩下的就是既不会骑车也不会游泳的人数。
(人)
(人)
答:既不会骑车又不会游泳的有9人。
例4. 某年级的课外小组分为美术、音乐、手工三个小组,参加美术小组有20人,参加音乐小组有24人,参加手工小组有31人,同时参加美术和音乐两个小组有5人,同时参加音乐和手工两个小组有6人,同时参加美术和手工两个小组的有7人,三个小组都参加的有3人,这个年级参加课外小组的同学共有多少人
分析与解:图中的5、6、7人都是两两重叠的部分,图中的3人是三个重叠的部分,要从三个组的总人数中减去重复多余的部分。
(人)
答:这个年级参加课外小组的有60人。
例5. 某班在短跑、投掷和跳远三项检测中,有4人三项都未达到优秀,其他人至少有一项是优秀,下表是得优秀的情况,请你算出全班人数。
短跑投掷跳远跑跳跑投跳投三项19212091063
分析与解:根据题意画出如下图
要求全班有多少人,先要求出跑、跳、投至少有一项达到优秀的人数,加上三项都未达到优秀的,就是全班人数。
(人)
(人)
答:全班有42人。
例6. 分母是105的最简真分数有多少个
分析与解:这些分数是最简真分数,所以分子应小于105,只能是1—104中的自然数,而且分子与105要互质。
因为,所以分母不能是3的倍数或5的倍数或7的倍数。
所以,要求有多少个最简真分数,实际上就是求1—104这104个自然数中不能被3、5、7整除的数有多少个。
因此要先求出能被3整除或能被5整除或能被7整除的数有多少个。
能被3整除的数:(个)
能被5整除的数:(个)
能被7整除的数:(个)
能同时被3和5整除的数:
能同时被3和7整除的数:
能同时被5和7整除的数:
(个)
(个)
答:分母是105的最简真分数有48个。
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
1. 有三个面积各为50平方厘米的圆放在桌面上,两两相交的面积分别是8、10、12平方厘米,三个圆相交的面积是5平方厘米,求三个圆盖住桌面的面积
2. 某区有100名外语教师懂英语或日语,其中懂英语的有75名,既懂英语又懂日语的有20人。
只懂日语的有多少名
3. 某班数学测验时有10人得优,英语得优有12人,两门都得优有3人,两门都没得优的有26人。
全班有多少人
4. 六年级一班春游,带矿泉水的有18人,带水果的有16人,这两种至少带一种的有28人,求两种都带的有多少人
5. 在1至100的自然数中,不能被2整除的数或不能被3整除或不能被5整除的数共有多少个
容斥原理(二)
【例题分析】
例1. 有25人参加跳远达标赛,每人跳三次,每人至少有一次达到优秀。
第一次达到优秀的有10人,第二次达到优秀的有13人,第三次达到优秀的有15人,三次都达到优秀的只有1人。
只有两次达到优秀的有多少人
分析与解:“每人至少有一次达到优秀”说明没有三次都没达到优秀的。
要求只有两次达到优秀的人数,就是求重叠两层的部分(图中阴影部分)。
(人)
答:只有两次达到优秀的有11人。
例2. 在一个炎热的夏日,几个小朋友去冷饮店,每人至少要了一样冷饮,其中有6人要了冰棍,6人要了汽水,4人要了雪碧,只要冰棍和汽水的有3人,只要冰棍和雪碧的没有,只要汽水和雪碧的有1人;三样都要的有1人。
问:共有几个小朋友去了冷饮店
分析与解:根据题意画图。
方法一:(人)
方法二:(人)
答:共有10个小朋友去了冷饮店。
例3. 有28人参加田径运动会,每人至少参加两项比赛。
已知有8人没参加跑的项目,参加投掷项目的人数与参加跑和跳两项的人数都是17人。
问:只参加跑和投掷两项的有多少人
分析与解:“每人至少参加两项比赛”说明没有不参加的,也没有参加一项比赛的,我们可以在下图中参加一项的区域用0表示。
(人)
答:只参加跑和投掷两项的有3人。
例4. 某校六年级二班有49人参加了数学、英语、语文学习小组,其中数学有30人参加,英语有20人参加,语文小组有10人。
老师告诉同学既参加数学小组又参加语文小组的有3人,既参加数学又参加英语和既参加英语又参加语文的人数均为质数,而三种全参加的只有1人,求既参加英语又参加数学小组的人数。
分析与解:根据已知条件画出图。
三圆盖住的总体为49人,假设既参加数学又参加英语的有x 人,既参加语文又参加英语的有y人,可以列出这样的方程:
整理后得:
由于x、y均为质数,因而这两个质数中必有一个偶质数2,另一个质数为7。
答:既参加英语又参加数学小组的为2人或7人。
例5. 某班同学参加升学考试,得满分的人数如下:数学20人,语文20人,英语20人,数学、英语两科满分者8人,数学、语文两科满分者7人,语文、英语两科满分者9人,三科都没得满分者3人。
问这个班最多多少人最少多少人
分析与解:根据题意画图。
设三科都得满分者为x
全班人数
整理后:全班人数=39+x
39+x表示全班人数,当x取最大值时,全班人数就最多,当x取最小值时,全班人数就最少。
x是数学、语文、英语三科都得满分的同学,因而x中的人数一定不超过两科得满分的人数,即且,由此我们得到。
另一方面x最小可能是0,即没有三科都得满分的。
当x取最大值7时,全班有人,当x取最小值0时,全班有39人。
答:这个班最多有46人,最少有39人。
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
1. 六年级共有96人,两种刊物每人至少订其中一种,有的人订《少年报》,有的人订《数学报》,两种刊物都订的有多少人
2. 小明和小龙两家合住一套房子,门厅、厨房和厕所为公用,在登记住房面积时,两家登记表如下表(单位:平方米)
姓名居室门厅厨房厕所总面积
小明14128438
小龙20128444
他们住的一套房子共有多少平方米
3. 某班45名同学参加体育测试,其中百米得优者20人,跳远得优者18人,又知百米、跳远都得优者7人,跳高、百米得优者6人,跳高、跳远均得优者8人,跳高得优者22人,全班只有1名同学各项都没达优秀,求三项都是优秀的人数。
4. 某班四年级时,五年级时和六年级时分别评出10名三好学生,又知四、五年级连续三好生4人,五、六年级连续三好生3人,四年级、六年级两年评上三好生的有5人,四、五、六三年没评过三好生的有20人,问这个班最多有多少名同学,最少有多少名同学。